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H/F Post-Doc "Optimisation théorique des sources d'ions produites par interaction laser plasma dans des cibles cryogéniques ou gazeuses"

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : mercredi 10 mars 2021

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Informations générales

Référence : UMR5107-SOPHEU0-027
Lieu de travail : TALENCE
Date de publication : mercredi 17 février 2021
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 avril 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : Entre 2 648 et 3 768 € bruts mensuels selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

L'accélération d'ions par laser est un moyen attractif de réaliser des sources d'ions compactes et intenses pour de nombreuses applications prometteuses, notamment la protonthérapie, la radiographie protonique et la fusion par confinement inertiel. Les développements potentiels dépendent de la capacité des installations laser à fournir des faisceaux d'ions reproductibles à haut taux de répétition. Dans ce contexte, l'utilisation de rubans d'hydrogène cryogénique ou de cibles à jet de gaz sont des voies prometteuses. Lorsqu'une cible quasi critique, c'est-à-dire à une densité proche de la densité limite au-dessus de laquelle le laser est réfléchi, est irradiée par une impulsion laser, dans certaines conditions, un choc électrostatique peut être lancé dans la cible. Ces chocs peuvent réfléchir les ions en amont et produire des faisceaux d'ions avec des pics monoénergétiques de quelques MeV. En effet, l'énergie maximale des ions est fortement limitée par les pertes d'énergie laser dues à des phénomènes non linéaires (auto-focalisation et filamentation) qui se produisent dans la rampe de densité des jets de gaz denses mais pourraient être fortement augmentées à l'aide de cibles cryogéniques. Grâce à des simulations numériques avec le code SMILEI Particle In Cell (PIC), le/la postdoc commencera à analyser et à optimiser les processus physiques d'accélération d'ions dans des cibles cryogéniques et comparera avec des cibles à jet de gaz quasi-critique. Les premières simulations PIC seront réalisées en géométries planes 1D et 2D. Sur la base de ces simulations, la conception d'une future expérience pourrait être proposée.

Activités

Le rôle du postdoc sera de modéliser analytiquement et numériquement la production de sources d'ions énergétiques collimatées. A cette fin, le/la postdoc devra effectuer des simulations PIC, à l'aide des codes numériques disponibles au CELIA. Il/elle sera en charge du choix des cibles à étudier (cibles cryogéniques, jets de gaz denses...), et de l'obtention de lois d'échelle permettant de prévoir les caractéristiques des ions énergétiques produits en fonction des paramètres des impulsions laser utilisées, et des paramètres des cibles. Il/elle devra aussi développer des codes ou des scripts dédiés à l'optimisation des diagnostics numériques.

Compétences

• Etre titulaire d'un doctorat ou un niveau équivalent de compétences et d'expérience dans le domaine scientifique de la physique des plasmas (essentiel).
• Avoir une formation solide en physique des plasmas, donnant évidence de la capacité de mener des recherches originales et de produire des articles scientifiques (essentiel).
• Expérience sur l'utilisation et l'interprétation de simulations plasma (PIC, hydro-radiative, MHD) (essentiel).
• Expérience de développement de codes de simulations plasma (PIC, hydro-radiative, MHD) (désirable).
• Expérience sur la réalisation de expériences de laboratoire avec des plasmas (désirable).
• Expérience sur le design et développement de cibles pour les expériences laser-plasma (désirable).

Contexte de travail

Cette position demandera beaucoup de travail en équipe et de recherche interdisciplinaire. Le/la postdoc interagira au quotidien avec d'autres chercheurs au CELIA (expérimentateurs, théoriciens et simulateurs), ainsi qu'avec des collaborateurs extérieurs. Il est attendu que le/la postdoc participe à la production de recherche indépendante et originale, qu'il/elle délivre des articles pour publication dans des journaux à comité de lecture et qu'il/elle participe au management du groupe de recherche.

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